深挖APDL傳奇功能，給仿真工程師一個“反悔”的選擇

安世亞太

2021年5月18日 11:05

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眾所周知自ANSYS 7.0開始，ANSYS公司推出了ANSYS經典版（Mechanical APDL）和ANSYS Workbench版兩個版本，而筆者最為青睞的還是APDL。

為什么推薦大家使用APDL?

主要是因為APDL編寫的計算文件可以方便地利用txt文件存儲，在計算調試時可以很方便的實現段落化的語句移植，文件的容量一般也遠遠小于結果文件（如DB文件）。特別是語句中提供的注釋功能，也方便了后來者解讀前期寫好的APDL程序。除了因為版本升級引起的單元變化，APDL編寫的程序幾乎不受軟件版本升級的困擾。

同時APDL最為傳奇的功能是給了你一個“反悔”的選擇—命令流的讀入。特別是體模型的布爾運算不成功時！

ANSYS中的APDL是什么

APDL的全稱是ANSYS Parametric Design Language，也被叫做ANSYS參數化設計語言。APDL不僅是優化設計和自適應網格劃分等ANSYS經典特性的實現基礎，也為日常分析提供了便利。

為什么要使用APDL

可用來完成一些通用性強的任務，也可以用于建立一些個性化的復雜模型，不僅是優化設計和自適應網格劃分等ANSYS經典特性的實現基礎，也為日常分析提供了便利。

參數化的流程分析

有限元分析的標準過程包括：建立模型、設置邊界、施加載荷、啟動求解和結果后處理，假如求解結果表明有必要修改設計，那么就必須改變模型的幾何結構或載荷并重復上述步驟。特別是當模型較復雜或修改較多時，這個過程可能很昂貴和浪費時間。APDL的運用主要體現在用戶可以利用程序設計語言將ANSYS命令組織起來，編寫出參數化的用戶程序，從而實現有限元分析的全過程，即建立參數化的CAD模型、參數化的網格劃分與控制、參數化的材料定義、參數化的載荷和邊界條件定義、參數化的分析控制和求解以及參數化的后處理。

參數的建模實例

APDL用建立智能分析的手段為用戶提供了自動完成循環的功能，也就是說，程序的輸入可設定為根據指定的函數、變量及選出的分析標準作決定。它允許復雜的數據輸入，使用戶對任何設計或分析屬性有控制權，例如，幾何尺寸、材料、邊界條件和網格密度等，擴展了傳統有限元分析范圍以外的能力，并擴充了更高級運算包括靈敏度研究、零件參數化建模、設計修改及設計優化。為用戶控制任何復雜計算的過程提供了極大的方便。

智能化的控制權屬

循環和選擇代碼如下

深挖APDL傳奇功能，給仿真工程師一個“反悔”的選擇的圖2

APDL語言的本質

它實質上由類似于FORTRAN77的程序設計語言部分和1000多條ANSYS命令組成。其中，程序設計語言部分與其它編程語言一樣，具有參數、數組表達式、函數、流程控制（循環與分支）、重復執行命令、縮寫、宏以及用戶程序等。標準的ANSYS程序運行是由1000多條命令驅動的，這些命令可以寫進程序設計語言編寫的程序，命令的參數可以賦確定值，也可以通過表達式的結果或參數的方式進行賦值。從ANSYS命令的功能上講，它們分別對應ANSYS分析過程中的定義幾何模型、劃分單元網格、材料定義、添加載荷和邊界條件、控制和執行求解和后處理計算結果等一系列指令。

宏是具有某種特殊功能的命令組合，實質上是參數化的用戶小程序，可以當作ANSYS的命令處理，可以有輸入參數或沒有輸入參數。

縮寫是某條命令或宏的替代名稱，它與被替代命令或宏存在一一對應的關系，在ANSYS中二者是完全等同的，但縮寫更符合用戶習慣，更易于記憶，減少敲擊鍵盤的次數。ANSYS經典截面工具條就是一個很好的縮寫例子。